物理力的探測是科學面臨的最復雜的挑戰(zhàn)之一。盡管牛頓的蘋果已經(jīng)解決了很長時間的重力問題，但對活細胞中的物理力進行成像仍然是生物學的主要謎團之一。它被認為在許多生物過程中起著決定性的作用，并且沒有化學工具來可視化物理力。然而，今天，來自日內(nèi)瓦大學(UNIGE)和瑞士化學生物學國家研究能力中心(NCCR)的研究人員開發(fā)出了受龍蝦烹飪啟發(fā)的探針，這種探針可以進入細胞。物理力第一次可以在細胞中實時成像。這些結(jié)果是生命科學研究的轉(zhuǎn)折點，可以在《美國化學學會雜志》上找到。
自2010年成立以來，NCCR化學生物學的核心目標之一就是解決檢測細胞物理力的問題。UNIGE科學系有機化學教授、NCCR成員Stefan Matile說：“我們制作張力探針的方法受到了蝦、蟹或龍蝦在烹飪過程中顏色變化的啟發(fā)。在活蝦中，周圍蛋白質(zhì)的物理力使類胡蘿卜素色素(稱為蝦青素)變平并極化，直到變成藍色?！霸谂腼冞^程中，這些蛋白質(zhì)被展開，龍蝦色素可以恢復其自然的深橙色，”日內(nèi)瓦化學家繼續(xù)說道。被這些甲殼類動物吸引，
外力探測器已經(jīng)證明了它們的價值。
去年，NCCR團隊終于制造出了第一個熒光探針，它可以對作用在活細胞外膜(稱為質(zhì)膜)上的力進行成像。來自全球50多個實驗室的樣品請求立即響應了這些結(jié)果的發(fā)布，這證明了這一突破對生命科學的重要性。為了滿足這一需求，去年底，UNIGE的功率檢測器以Flipper-TR品牌推出。
細胞的內(nèi)力是多少？
細胞外作用力的研究不僅限于熒光成像的化學工具。細胞表面可用于物理工具，如微管、光學夾具、原子力顯微鏡的懸臂等?！暗沁@些物理工具顯然不適合研究細胞內(nèi)力，”生物化學系教授AurlienRoux說。天合聯(lián)盟科學和NCCR研究所成員。“線粒體等細胞器負責能量產(chǎn)生；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，負責蛋白質(zhì)合成；身體，負責將物質(zhì)運輸?shù)郊毎图毎麅?nèi)；或者說，儲存遺傳信息的核心是外部物理工具無法觸及的。”
現(xiàn)在我們正在迎接生命科學的這一根本挑戰(zhàn)。由盧的斯特凡馬蒂爾、奧雷連和蘇莉娜曼利領導的小組教物理，也是的一員。洛桑聯(lián)邦理工學院研究所的負責人成功地做出了自己的努力，探索細胞和選擇性標記的細胞器。例如，他們可以展示線粒體開始分裂的張力是如何增加的?！斑@是第一次物理力量可以生活在細胞中，”奧雷連諾興奮地說。這種新的化學工具最終使科學家能夠長期實現(xiàn)他們想要做的事情?！斑@些新的探測器現(xiàn)在為我們提供了解決機械生物學和革命性生命科學研究的機會，”Stefan Matile總結(jié)道。
標簽：
免責聲明：本文由用戶上傳，如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除！